一种光伏热泵系统技术方案

技术编号:40910196 阅读:2 留言:0更新日期:2024-04-18 14:39
本技术公开了一种光伏热泵系统,包括光伏板散热器、热水机组、热水箱和光伏板;光伏板安装在光伏板散热器上;热水机组包括若干热水机,热水机包括依次连接的蒸发器、压缩机、冷凝器和节流阀,节流阀还与蒸发器形成冷媒流通的闭环;蒸发器与光伏板散热器连接并进行热量交换,冷凝器与热水箱连接并进行热量交换。本技术通过热水机组的冷凝器与热水箱进行热量交换,蒸发器与光伏板散热器进行热量交换,将光伏板发电过程中产生的废热回收并用于对热水箱加热,节约了能源的同时降低了光伏板温度,从而有效地保证了光伏板的发电效率。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于光伏热水器领域,具体涉及一种光伏热泵系统


技术介绍

1、光伏热水器,简称“光电能”,也称“光伏中央热水器”。光电能热水器就是把太阳光转换的电能运用到热水中,通过光伏电热棒对水加热,以供热水和取暖使用,消耗能源的成本低,只有在阴雨天气才配合很少的“谷电”进行互补加热,既环保又节能,是传统的太阳能热水器、阳台壁挂太阳能热水系统、空气源热水器和电热水器无与伦比的替代产品。

2、但是,硅太阳能电池工作在温度较高情况下,开路电压随温度的升高而大幅下降,同时导致充电工作点的严重偏移,易使系统充电不足而损坏;硅太阳能电池的输出功率随温度的升高也大幅下降,致使太阳能电池组件不能充分发挥最大性能。

3、即随着温度的升高,光伏组件会降低输出功率,发电的效率会降低。一般而言,最适宜的温度范围是在20℃~25℃之间。当温度升高到30℃以上时,太阳能电池板的发电效率会开始下降;而当温度降低到0℃以下时,太阳能电池板的效率也会受到影响。因此,在太阳能电池板的使用和安装中,我们需要充分考虑温度因素,并且采取相应的措施来降低温度,提高太阳能电池板的发电效率。

4、现有技术的光伏热水器大多是将太阳能转换成电能再将热水箱内的水加热,经过两次转化后,能量损耗大、加热效率低的同时还无法处理光伏板在外界天气30℃以上时发电效率降低的问题。


技术实现思路

1、为了解决现有技术存在的热水加热效率低且光伏板高温时发电效率低的问题,本技术目的在于提供一种光伏热泵系统。

2、本技术所采用的技术方案为:

3、一种光伏热泵系统,包括光伏板散热器、热水机组、热水箱和光伏板;光伏板安装在光伏板散热器上;热水机组包括若干热水机,热水机包括依次连接的蒸发器、压缩机、冷凝器和节流阀,节流阀还与蒸发器形成冷媒流通的闭环;蒸发器与光伏板散热器连接并进行热量交换,冷凝器与热水箱连接并进行热量交换。

4、作为可选的,蒸发器和冷凝器均为管壳式热交换器,蒸发器的管程流通有冷媒,蒸发器的壳程通过冷凝液对光伏板散热器进行降温;冷凝器的管程流通有冷媒,冷凝器的壳程与热水箱内腔连接,冷凝器用于对热水箱内的水进行加热。

5、作为可选的,蒸发器的壳程进口端与光伏板散热器通过冷凝液出水管道连接,冷凝液出水管道上设置有依次连接的冷凝液出水调节阀、缓冲箱、冷凝液排水阀、冷凝液泵、冷凝液y型过滤器和冷凝液总调节阀,冷凝液出水调节阀设置在靠近光伏板散热器的一端。

6、作为可选的,蒸发器的壳程出口端与光伏板散热器通过冷凝液进水管道连接,冷凝液进水管道上设置有冷凝液水源开关和冷凝液进水调节阀。

7、作为可选的,缓冲箱上连接有冷凝液补水调节阀和排气阀。

8、作为可选的,冷凝器的壳程进口端与热水箱之间通过热水出水管道连接,热水出水管道上设置有依次连接的热水出水调节阀、热水排水阀、热水泵、热水y型过滤器和热水总调节阀,热水出水调节阀设置在靠近热水箱的一端,热水出水管道用于将热水箱内的热水输出。

9、作为可选的,冷凝器的壳程出口端与热水箱之间通过热水进水管道连接,热水进水管道上设置有热水进水调节阀和热水水源开关。

10、作为可选的,热水箱连接有热水用水管和自来水管,热水用水管用于将热水箱内的热水输出到外界,热水用水管上设置有热水用水泵和热水用水调节阀;自来水管用于向热水箱内补充冷水,自来水管上设置有自来水补水调节阀和自来水进水泵;热水箱上还设置有温度计和液位计,温度计与热水机组和自来水进水泵电性连接,液位计和自来水进水泵电性连接。

11、作为可选的,热水箱还连接有热水回水管道,热水回水管道上设置有热水回水泵和热水回水调节阀。

12、作为可选的,光伏板散热器包括若干散热单元和安装架,散热单元安装在安装架上,若干散热单元上均安装有光伏板;散热单元包括若干并连的翅片散热器,翅片散热器包括若干翅片和管道安装槽,冷凝液进水管道同时与若干冷凝液支管的进口端连接,若干冷凝液支管的出口端均与冷凝液出水管道连接,管道安装槽内卡接有冷凝液支管。

13、本技术的有益效果为:

14、本技术提供了一种光伏热泵系统,包括光伏板散热器、热水机组、热水箱和光伏板;光伏板安装在光伏板散热器上;热水机组包括若干热水机,热水机包括依次连接的蒸发器、压缩机、冷凝器和节流阀,节流阀还与蒸发器形成冷媒流通的闭环;蒸发器与光伏板散热器连接并进行热量交换,冷凝器与热水箱连接并进行热量交换。通过在光伏板下方设置直接接触的光伏板散热器,来降低光伏板的温度,同时在光伏板散热器和热水箱之间引入热水机组;热水机组在工作时,压缩机将冷媒以高温高压的气体形式输送到冷凝器内,冷媒在冷凝器内由于压强降低变为液体并释放大量热量,冷凝器内释放的热量与热水箱内的水进行热量交换,从而对热水箱内的水进行加热;从冷凝器输出的液体冷媒经过节流阀进入到蒸发器,在蒸发器内吸收大量热量后变为气体,光伏板散热器与蒸发器热量交换后温度降低,从而同时对光伏板起到冷却降温的效果,使得光伏板温度保持在发电效率最高的温度范围内。本技术通过热水机组的冷凝器与热水箱进行热量交换,蒸发器与光伏板散热器进行热量交换,有效的将光伏板发电过程中的多余热量回收用于给冷媒升温,可降低压缩机对冷媒升温时的功率损耗,间接用于对热水箱的加热;同时光伏板产生的电量也可以通过储电池等储能装置储存起来,可对热水箱的加热或者他用。

15、本技术将光伏板发电过程中产生的废热回收并用于对热水箱加热,节约了能源的同时降低了光伏板温度,从而有效地保证了光伏板的发电效率,

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【技术保护点】

1.一种光伏热泵系统,其特征在于:包括光伏板散热器(1)、热水机组(4)、热水箱(6)和光伏板(8);

2.根据权利要求1所述的一种光伏热泵系统,其特征在于,所述缓冲箱(22)上连接有冷凝液补水调节阀(221)和排气阀(222)。

3.根据权利要求1所述的一种光伏热泵系统,其特征在于,所述冷凝器(43)的壳程进口端与热水箱(6)之间通过热水出水管道(7)连接,所述热水出水管道(7)上设置有依次连接的热水出水调节阀(71)、热水排水阀(72)、热水泵(73)、热水Y型过滤器(74)和热水总调节阀(75),所述热水出水调节阀(71)设置在靠近热水箱(6)的一端,所述热水出水管道(7)用于将热水箱(6)内的热水输出。

4.根据权利要求3所述的一种光伏热泵系统,其特征在于,所述冷凝器(43)的壳程出口端与热水箱(6)之间通过热水进水管道(5)连接,所述热水进水管道(5)上设置有热水进水调节阀(52)和热水水源开关(51)。

5.根据权利要求4所述的一种光伏热泵系统,其特征在于,所述热水箱(6)连接有热水用水管(63)和自来水管(65),所述热水用水管(63)用于将热水箱(6)内的热水输出到外界,所述热水用水管(63)上设置有热水用水泵(632)和热水用水调节阀(631);

6.根据权利要求5所述的一种光伏热泵系统,其特征在于,所述热水箱(6)还连接有热水回水管道(64),所述热水回水管道(64)上设置有热水回水泵(641)和热水回水调节阀(642)。

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【技术特征摘要】

1.一种光伏热泵系统,其特征在于:包括光伏板散热器(1)、热水机组(4)、热水箱(6)和光伏板(8);

2.根据权利要求1所述的一种光伏热泵系统,其特征在于,所述缓冲箱(22)上连接有冷凝液补水调节阀(221)和排气阀(222)。

3.根据权利要求1所述的一种光伏热泵系统,其特征在于,所述冷凝器(43)的壳程进口端与热水箱(6)之间通过热水出水管道(7)连接,所述热水出水管道(7)上设置有依次连接的热水出水调节阀(71)、热水排水阀(72)、热水泵(73)、热水y型过滤器(74)和热水总调节阀(75),所述热水出水调节阀(71)设置在靠近热水箱(6)的一端,所述热水出水管道(7)用于将热水箱(6)内的热水输出。

4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员:叶惠枝
申请(专利权)人:佛山市光与水能源科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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